#pragma once

#include <iostream>
#include <vector>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <unistd.h>
#include "LockGuard.hpp"

//基于环形队列的生-消问题：
//生产者在前，不能把消费者套圈
//消费者在后，不能超过生产者
//生产者认为空间是资源，消费者认为数据是资源
//只有环形队列为空或为满时，生消指向同一个位置，需要维持同步与互斥
//其他情况，不会指向同一个位置，可以放任二者并发

const int default_size = 5;

template<class T>
class RingQueue
{
public:
    RingQueue(int size = default_size)
    : _ringqueue(size), _size(size), _p_step(0), _p_step(0)
    {
        sem_init(&_space_sem, 0, size);
        sem_init(&_data_sem, 0, 0);
        pthread_mutex_init(&_p_mutex, nullptr);
        pthread_mutex_init(&_c_mutex, nullptr);
    }

    void put(const T& task)
    {
        //生产者
        //可以有多个线程申请信号量成功，但只能有一个线程申请锁成功
        //先申请信号量，再加锁，只有信号量放进来的线程会参与锁竞争
        sem_wait(&_space_sem); //申请空间资源
        {
            LockGuard lockGuard(&_p_mutex);
            _ringqueue[_p_step++] = task;
            _p_step %= _size;
        }
        sem_post(&_data_sem); //释放数据资源
    }

    void take(T* task)
    {
        //消费者
        sem_wait(&_data_sem); //申请数据资源
        {
            LockGuard lockGuard(&_c_mutex);
            *task = _ringqueue[_c_step++];
            _c_step %= _size;
        }
        sem_post(&_space_sem); //释放空间资源
    }

    ~RingQueue()
    {
        sem_destroy(&_space_sem);
        sem_destroy(&_data_sem);
        pthread_mutex_destroy(&_p_mutex);
        pthread_mutex_destroy(&_c_mutex);
    }
private:
    std::vector<T> _ringqueue;
    int _size;
    int _p_step;
    int _c_step;
    sem_t _space_sem;
    sem_t _data_sem;
    pthread_mutex_t _p_mutex;
    pthread_mutex_t _c_mutex;
};